GMW 15634 Bestimmung flüchtiger und schwerflüchtiger organischer Verbindungen in Fahrzeuginnenraummaterialien

GMW 15634 Bestimmung flüchtiger und schwerflüchtiger organischer Verbindungen in Fahrzeuginnenraummaterialien

Die von General Motors Worldwide (GMW) entwickelte Norm „GMW 15634 Bestimmung flüchtiger und schwerflüchtiger organischer Verbindungen aus Fahrzeuginnenraummaterialien“ ist eine technische Norm zur Bestimmung flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) und schwerflüchtiger organischer Verbindungen (SVOCs), die von Fahrzeuginnenraummaterialien emittiert werden. Diese Norm ist besonders wichtig für die Bewertung des Emissionsverhaltens von Materialien, die in Fahrzeugkabinen verwendet werden.

GMW 15634 Bestimmung flüchtiger und schwerflüchtiger organischer Verbindungen in Fahrzeuginnenraummaterialien

Materialien im Fahrzeuginnenraum können geringe Mengen an Chemikalien an die Kabinenluft abgeben. Diese Emissionen können folgende Ursachen haben:

  • Kunststoffe und Polymere
  • Schäume
  • Klebstoffe
  • Beschichtungen
  • Textilien
  • Leder und Kunstleder
  • Filme
  • Verbundwerkstoffe
  • Andere nichtmetallische interne Komponenten

Die Norm GMW 15634 bietet ein standardisiertes Verfahren zur Identifizierung und semiquantitativen Bestimmung dieser Emissionen. Ziel ist es, Herstellern die Kontrolle der Raumluftqualität zu erleichtern und übermäßige Konzentrationen unerwünschter Stoffe zu verhindern.

Die Norm GMW 15634 konzentriert sich hauptsächlich auf zwei Emissionskategorien:

  • Flüchtige organische Verbindungen (VOCs): Dies sind relativ flüchtige organische Substanzen, die aus Materialien verdunsten und in die Fahrzeuginnenraumluft gelangen können. Beispiele hierfür sind:
    • Benzol
    • Toluol
    • Ethylbenzol
    • Xylol
    • Styrol

Der Standard für die Materialzulassung nennt ausdrücklich eingeschränkte Verbindungen wie BTEX und Styrol: Konzentrationen von 1 ppm oder höher erfordern eine Messung nach Methode A.

  • Halbflüchtige organische Verbindungen (SVOCs): Diese sind weniger flüchtig als flüchtige organische Verbindungen. Sie können auf relativ kühlen Oberflächen im Fahrzeuginneren kondensieren, beispielsweise auf Glas, Armaturenbrettflächen oder Kunststofflinsen. Die Norm GMW 15634 definiert die Gesamtmenge an SVOCs anhand eines chromatographischen Bereichs, der ungefähr n-C16 bis n-C32 entspricht. Die Gesamtmenge an VOCs wird anhand eines chromatographischen Bereichs bis n-C20 definiert.

Die Tests nutzen die GMW-Norm 15634 für thermische Desorption und Gaschromatographie mit massenselektiver Detektion (TD-GC/MSD). Das Grundprinzip ist wie folgt: Automobilmaterial, kontrollierte Erwärmung, Freisetzung organischer Verbindungen, Sammlung, thermische Desorption, GC/MS-Analyse, Identifizierung und semiquantitative Bestimmung. Die Materialprobe wird unter kontrollierten Bedingungen erhitzt, um flüchtige und schwerflüchtige Substanzen freizusetzen. Die freigesetzten Verbindungen werden gesammelt und anschließend einem Gaschromatographen/Massenspektrometer zur Analyse zugeführt. Für die VOC-Analyse werden die Proben auf ca. 90 °C und für die SVOC-Analyse auf 120 °C erhitzt, gefolgt von thermischer Desorption und GC/MS-Analyse.

Der GMW-15634-Standard umfasst zwei analytische Ansätze:

  • Materialfreigabe nach Methode A: Diese Methode dient der routinemäßigen Materialfreigabe und der Bestimmung des Gesamtgehalts an VOC/SVOC sowie bestimmter beschränkter Verbindungen. Sie ist die primäre Methode zum Nachweis der Einhaltung geltender Anforderungen an Materialien für Fahrzeuginnenräume.
  • Methode B Problemlösung / Detaillierte Identifizierung: Diese Methode kann angewendet werden, wenn zusätzliche Verbindungen identifiziert werden müssen, insbesondere solche, die nicht in der Liste der beschränkten Substanzen enthalten sind. Daher eignet sich Methode B zur Aufklärung ungewöhnlicher Emissionsergebnisse und zur Bestimmung der Quelle eines unerwarteten Emissionspeaks.

Ein typischer Laboraufbau für GMW 15634 umfasst Folgendes:

  • Thermische Desorptionsanlage
  • Temperaturregelungssystem
  • Adsorptions-/Probenröhrchen
  • Gaschromatographie (GC)
  • Massenselektiver Detektor (MSD)
  • Trägergasversorgung
  • Kalibrierungs- / Referenzverbindungen
  • Software zur Datenverarbeitung und chromatographischen Analyse.

Die Verwendung von GC/MS ermöglicht die Identifizierung einzelner organischer Verbindungen anhand ihrer charakteristischen Retentionszeiten und Massenspektren.

Im Allgemeinen umfasst das Testverfahren folgende Schritte:

  • Die Probe wird gemäß der Norm vorbereitet.
  • Die Probe wird in ein thermisches Desorptionssystem eingebracht.
  • Die Probe wird unter den vorgegebenen VOC-Bedingungen erhitzt.
  • Die aus dem Material freigesetzten organischen Verbindungen werden aufgefangen.
  • Die gesammelten Verbindungen werden thermisch desorbiert.
  • Die Verbindungen werden in das GC/MSD-System überführt.
  • Die identifizierten Verbindungen werden beschrieben.
  • VOC-Emissionen und damit verbundene beschränkte Stoffe werden identifiziert.
  • Die SVOC-Analyse wird unter den festgelegten Bedingungen durchgeführt.
  • Die Analyseergebnisse werden berichtet und mit den entsprechenden Materialanforderungen verglichen.

Die tatsächlichen Abmessungen, die Masse, die Heizbedingungen, die Kalibrierung und die Berichtspflichten der Probe sind in der Norm GMW 15634 festgelegt.

Dieser Standard verwendet Referenzsubstanzen für die semiquantitative Bewertung. Beispielsweise ist Toluol als Referenzsubstanz für die VOC-Bewertung und n-Hexadecan als Referenzsubstanz für die SVOC-Bewertung definiert. Dies ermöglicht es dem Labor, Ergebnisse einheitlich darzustellen und Emissionen verschiedener Materialien zu vergleichen.

Die Norm GMW 15634 ist wichtig, da Fahrzeuginsassen viel Zeit im Fahrgastraum verbringen. Daher sollten Innenraummaterialien keine übermäßigen Mengen unerwünschter organischer Verbindungen freisetzen. Diese Norm trägt dazu bei:

  • Kontrolle der Schadstoffemissionen in Innenräumen.
  • Identifizierung potenziell unerwünschter flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs).
  • Zur Bewertung der Emissionen von schwerflüchtigen organischen Verbindungen (SVOC).
  • Vergleich verschiedener Materialzusammensetzungen
  • Genehmigung der Begleitmaterialien
  • Untersuchung emissionsbezogener Probleme.
  • Verbesserung der Luftqualität im Fahrzeuginnenraum.
  • Um reproduzierbare Labordaten für Zulieferer und General Motors bereitzustellen.

Die Norm GMW 15634 gehört zu einer umfassenderen Familie von Prüfverfahren für Fahrzeuginnenraumabgase. Prüflaboratorien führen diese Norm häufig zusammen mit anderen wie VDA 278, GMW 15635, GMW 3205 und GMW 3235 auf.

Der GMW-15634-Standard ist eng mit dem VDA-278-Standard verwandt, da er thermische Desorption und GC/MS-Verfahren zur Charakterisierung organischer Emissionen aus nichtmetallischen Automobilwerkstoffen nutzt. Dennoch sind die beiden Standards nicht automatisch austauschbar. Der GMW-15634-Standard enthält spezifische Anforderungen von General Motors, darunter Definitionen, beschränkte Stoffe und Bewertungsverfahren.

Die Norm GMW 15634 ist auf viele Arten von Fahrzeuginnenausstattungsmaterialien anwendbar, darunter:

  • Kunststoffe: VOC/SVOC-Emissionen
  • Schäume: Chemische Emissionen
  • Kunstleder: Bewertung von VOC und SVOC.
  • Leder: Innenraumemissionen
  • Textilien: Organische Emissionen
  • Klebstoffe: Emissionsabschirmung
  • Beschichtungen: VOC/SVOC-Bewertung
  • Filme: Emissionsverhalten
  • Verbundwerkstoffe: Materialzulassung
  • Innenkomponenten: Allgemeine Emissionscharakteristik

Prüflaboratorien führen derzeit den GMW 15634-Standard für Materialien wie Kunststoffe, Elastomere, Folien, Textilien, Leder, beschichtete Textilien, Verbundwerkstoffe und Schäume auf.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der GMW 15634-Standard es Laboren ermöglicht, VOC- und SVOC-Emissionen mittels GC/MS-Analyse nach thermischer Desorption zu identifizieren und semiquantitativ zu bestimmen.

Der Hauptnutzen dieser Norm liegt nicht nur in der Messung der Gesamtemissionsmenge, sondern auch in der Identifizierung einzelner Verbindungen und der Kontrolle von beschränkten Substanzen, die die Qualität des Fahrzeuginnenraums beeinträchtigen können. Für Lieferanten von Kunststoffen, Schäumen, Textilien, Leder, Beschichtungen, Klebstoffen und anderen Innenraummaterialien ist die Einhaltung der Anforderungen der Norm GMW 15634 ein entscheidender Bestandteil des Materialfreigabeverfahrens.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm GMW 15634 an.

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